CN106088361B - 一种自锁榫齿式预制混凝土构件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自锁榫齿式预制混凝土构件及其制备方法，自锁榫齿式预制混凝土构件包括：第一拼接部分；第二拼接部分，所述第二拼接端间隔设有榫齿和榫槽，位置与第一拼接部分的榫齿和榫槽互补；隔离板，所述隔离板具有与第二拼接部分的榫齿和榫槽相一致的折叠结构，隔离板在与第二拼接部分销栓安装腔对应的位置设有销栓孔；剪力锁定销栓，所述剪力锁定销栓贯穿安装在第一销栓安装腔和第二销栓安装腔内。采用本发明的技术后，自锁榫齿构造采用棱锥或圆锥形，对模板精度要求不高，预制施工简单易行，两块预制块可方便的分离及重新拼装；并且拼接完成后拼缝自身就在两个方向上具有自锁能力，可以承受荷载。
Description
技术领域
本发明涉及一种自锁榫齿式预制混凝土构件，以及该自锁榫齿式预制混凝土构件的制备方法。
背景技术
现浇钢筋混凝土结构施工过程中现场制作多，湿作业多，有大量模板工程、脚手架工程等中间环节，浪费资源，污染环境；从业人员素质、施工现场环境等对建造质量影响很大，带来建筑性能、质量和耐久性等问题。要改变现浇钢筋混凝土结构的现状，应大力发展预制混凝土结构。预制混凝土结构的主要结构构件在工厂里制作，生产效率高、质量好，节省资源和能源，有利于可持续发展。采用预制混凝土结构是建筑工业化发展的方向，也是住宅产业化发展的方向。预制混凝土结构中预制构件间存在水平接缝、竖向接缝，接缝的受力性能决定了结构整体性能。
预制混凝土构件拼接连接目前采用的连接技术较为先进的是地铁管片的曲线螺栓连接，但是曲线螺栓连接需要在预制构件上开螺栓孔及操作孔，造成被连接的混凝土构件截面削弱。另一种常见的预制混凝土构件连接方法是使用湿接缝，在湿接缝位置预留钢筋头或者钢筋灌浆套筒，此种方法虽然最大限度的保存了被连接构件的截面，但是施工步骤繁琐，施工耗时较长。已有的干式拼接做法对预制阶段的模板精度要求极高，导致预制施工困难，模板调试时间很长，施工费用居高不下。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种自锁榫齿式预制混凝土构件，本发明的第二目的是提供一种自锁榫齿式预制混凝土构件的制备方法，以解决现有技术中被连接的混凝土构件截面削弱或施工步骤繁琐施工耗时较长，或对预制阶段的模板精度要求极高的问题。
为了实现上述第一目的，本发明提供一种自锁榫齿式预制混凝土构件，其包括：
第一拼接部分，所述第一拼接部分具有至少一个第一拼接端，所述第一拼接端间隔设有榫齿和榫槽；第一销栓安装腔，所述第一销栓安装腔贯穿所述第一拼接部分的榫齿；
第二拼接部分，所述第二拼接部分具有至少一个第二拼接端，所述第二拼接端间隔设有榫齿和榫槽，位置与第一拼接部分的榫齿和榫槽互补；第二销栓安装腔，所述第二销栓安装腔贯穿所述第二拼接部分的榫齿；
所述榫齿为棱锥结构或圆锥结构，榫齿的轴线与第一拼接部分或第二拼接部分的表面夹角小于60度；
隔离板，所述隔离板具有与第二拼接部分的榫齿和榫槽相一致的折叠结构，隔离板在与第二拼接部分销栓安装腔对应的位置设有销栓孔；隔离板的一侧连接有锚筋，锚筋预埋在所述第二拼接部分内；隔离板通过锚筋固定连接至第二拼接部分的第二拼接端；
剪力锁定销栓，所述剪力锁定销栓贯穿安装在第一销栓安装腔和第二销栓安装腔内。
本发明如上所述的自锁榫齿式预制混凝土构件，进一步，榫齿的轴线与第一拼接部分或第二拼接部分的表面夹角为0度。
本发明如上所述的自锁榫齿式预制混凝土构件，进一步，棱锥结构的榫齿的外表面与棱锥轴线夹角大于0度且小于60度，圆锥结构的榫齿的母线与圆锥轴线夹角大于0度且小于60度。
本发明如上所述的自锁榫齿式预制混凝土构件，进一步，所述剪力锁定销栓为圆柱体结构、棱柱体结构、圆锥体结构和棱锥体结构中的一种。
本发明如上所述的自锁榫齿式预制混凝土构件，进一步，剪力锁定销栓的数量为两个或两个以上，第一销栓安装腔和第二销栓安装腔的数量与剪力锁定销栓的数量对应。
为了实现上述第二目的，本发明提供一种自锁榫齿式预制混凝土构件的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将用于成型第一拼接部分和第二拼接部分的模具连接为整体；
步骤2，在第一拼接端与第二拼接端形成的拼接缝位置设置隔离板，隔离板贯穿整个拼接缝；优选地，隔离板未设置锚筋的一侧涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜。
步骤3，将剪力锁定销栓贯穿安装在隔离板与第二拼接部分销栓安装腔对应的位置设有的销栓孔内；然后在锁定销栓外表面涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜，并固定在隔离钢板上相应的销栓孔内；
步骤4，在模具内浇筑混凝土，待预制混凝土拼接构件混凝土养护结束构件变形稳定后，卸除剪力锁定销栓。
本发明的有益效果是：
本发明的自锁榫齿式预制混凝土构件构造简单，在预制阶段对模板精度要求不高，但是在预制完成后，预制件之间的拼接缝精度却可以很高，拼装结束后拼缝自身具有自锁能力，不需销栓等构造就能承受荷载作用。本发明的自锁榫齿式预制混凝土构件制备方法，预制模板工程简单，自锁榫齿构造采用棱锥或圆锥形，对模板精度要求不高，预制施工简单易行，两块预制块可方便的分离及重新拼装；且生产的预制混凝土构件之间的拼接缝具有天然的高精度吻合特性。
本发明预制混凝土拼接构件在不削弱混凝土预制构件截面的情况下能够达到最快的拼接速度。既有的混凝土预制构件拼接方法，如果要在不损失预制混凝土构件的截面的情况下实现拼接连接均要使用湿式拼接节点，即在拼接构造中必须使用大量的现浇材料来填充为了拼接预留的各种孔道，造成拼接后的预制混凝土构件需要较长的时间来养护拼接湿式节点，进而迫使预制混凝土构件在拼装过程消耗过长工期。使用本发明的自锁榫齿式预制混凝土构件所需要预留的孔洞极少，且在拼装时自动完全填充，不需要再次灌浆或其他湿式施工过程，因此也不需要长时间养护拼接节点，大幅度缩短拼接施工周期，节约工期。
本发明预制混凝土拼接构件的拼装精度高。分块复杂的混凝土预制件即使采用一体化预制后，多块预制构件再次拼装时由于各条拼缝不能自锁，在多个方向上均可发生微小位移，最终造成分块复杂的混凝土预制件拼装后精度不足。本发明的自锁榫齿式预制混凝土构件将需要拼接的两个部分一体化预制，一起养护，在存储及运输过程再短期分离，并且拼接缝自身具有两个方向上的自锁能力，拼装完成即可承受荷载，拼缝自锁后受力均匀。由于拼缝的在两个方向上的自锁作用，可大幅度提高由多块预制混凝土构件一起拼装时的整体拼装精度。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：
图1为本发明一种实施例的自锁榫齿式预制混凝土构件示意图；
图2为本发明一种实施例的棱锥结构的隔离板示意图；
图3为本发明一种实施例的圆锥结构的隔离板示意图；
图4为本发明一种实施例的锁榫齿式预制混凝土构件制备流程示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、第一拼接部分，2、第二拼接部分，3、剪力锁定销栓，4、第一销栓安装腔，5、榫槽，6、榫齿，7、棱锥结构的隔离板，8、圆锥结构的隔离板，9、销栓孔。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的自锁榫齿式预制混凝土构件及其制备方法的实施例。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
图1示出本发明一种实施例的自锁榫齿式预制混凝土构件，其包括：
第一拼接部分1，所述第一拼接部分1具有至少一个第一拼接端，所述第一拼接端间隔设有榫齿6和榫槽5；第一销栓安装腔4，所述第一销栓安装腔4贯穿所述第一拼接部分的榫齿6；
第二拼接部分2，所述第二拼接部分2具有至少一个第二拼接端，所述第二拼接端间隔设有榫齿6和榫槽5，位置与第一拼接部分的榫齿6和榫槽5互补；第二销栓安装腔，所述第二销栓安装腔贯穿所述第二拼接部分的榫齿6；
所述榫齿6为棱锥结构或圆锥结构，榫齿的轴线与第一拼接部分1或第二拼接部分2的表面夹角小于60度；在优选的实施例中，榫齿的轴线与第一拼接部分或第二拼接部分的表面夹角为0度。在优选的实施例中，棱锥结构的榫齿的外表面与棱锥轴线夹角大于0度且小于60度，圆锥结构的榫齿的母线与圆锥轴线夹角大于0度且小于60度。
隔离板（图2示出了棱锥结构的隔离板7、图3示出了圆锥结构的隔离板8），所述隔离板具有与第二拼接部分的榫齿和榫槽相一致的折叠结构，隔离板在与第二拼接部分销栓安装腔对应的位置设有销栓孔9；隔离板的一侧连接有锚筋，锚筋预埋在所述第二拼接部分内；隔离板通过锚筋固定连接至第二拼接部分的第二拼接端；
剪力锁定销栓3，所述剪力锁定销栓3贯穿安装在第一销栓安装腔4和第二销栓安装腔内。
如图1所示的第一拼接部分和第二拼接部分的榫齿和榫槽拼合后，竖直方向和水平方向均不能发生移动，实现两个方向的自锁。剪力锁定销栓3贯穿安装在第一销栓安装腔4和第二销栓安装腔内，实现构件在第三个方向的锁定。棱锥结构或圆锥结构的榫齿能够在水平方向降低剪力锁定销栓的受力，如果在使用过程中水平方向收到较大的拉力，能够降低构件损坏的几率。
在优选的实施例中，所述剪力锁定销栓为圆柱体结构、棱柱体结构、圆锥体结构和棱锥体结构中的一种。
在优选的实施例中，剪力锁定销栓的数量为两个或两个以上，第一销栓安装腔和第二销栓安装腔的数量与剪力锁定销栓的数量对应。
为结合图4的流程图，说明本发明一种实施例的自锁榫齿式预制混凝土构件的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将用于成型第一拼接部分和第二拼接部分的模具连接为整体；
步骤2，在第一拼接端与第二拼接端形成的拼接缝位置设置隔离板，隔离板贯穿整个拼接缝；优选地，隔离板未设置锚筋的一侧涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜。
步骤3，将剪力锁定销栓贯穿安装在隔离板与第二拼接部分销栓安装腔对应的位置设有的销栓孔内；然后在锁定销栓外表面涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜，并固定在隔离钢板上相应的销栓孔内；
步骤4，在模具内浇筑混凝土，待预制混凝土拼接构件混凝土养护结束构件变形稳定后，卸除剪力锁定销栓。
本发明上述实施例具有以下优点：采用本发明的技术后，自锁榫齿构造采用棱锥或圆锥形，对模板精度要求不高，预制施工简单易行，两块预制块可方便的分离及重新拼装；且生产的预制混凝土构件之间的拼接缝具有天然的高精度吻合特性。并且拼接完成后拼缝自身就在两个方向上具有自锁能力，可以承受荷载。
混凝土构件拼接时所需要预留的拼接构造孔洞极少，且在拼装时自动完全填充，不需要再次灌浆或其他湿式施工过程，施工过程干作业，拼接缝拼接完成后立即可以达到设计承载力，拼缝不需要养护，极大的缩短了施工周期。由于不再需要灌浆料进行拼缝灌浆等作业，同时可以大幅度节省工程的材料成本及施工成本。
混凝土预制件采用一体化预制，一起养护，在存储及运输过程再短期分离，并且拼接缝自身具有两个方向上的自锁能力，拼装完成即可承受荷载，拼缝自锁后受力均匀。由于拼缝的在两个方向上的自锁作用，可大幅度提高由多块预制混凝土构件一起拼装时的整体拼装精度。
上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。
Claims (8)
1.一种自锁榫齿式预制混凝土构件，其特征在于，包括：
第一拼接部分，所述第一拼接部分具有至少一个第一拼接端，所述第一拼接端间隔设有榫齿和榫槽；第一销栓安装腔，所述第一销栓安装腔贯穿所述第一拼接部分的榫齿；
第二拼接部分，所述第二拼接部分具有至少一个第二拼接端，所述第二拼接端间隔设有榫齿和榫槽，位置与第一拼接部分的榫齿和榫槽互补；第二销栓安装腔，所述第二销栓安装腔贯穿所述第二拼接部分的榫齿；
所述榫齿为棱锥结构或圆锥结构，榫齿的轴线与第一拼接部分或第二拼接部分的表面夹角小于60度；
隔离板，所述隔离板具有与第二拼接部分的榫齿和榫槽相一致的折叠结构，隔离板在与第二拼接部分销栓安装腔对应的位置设有销栓孔；隔离板的一侧连接有锚筋，锚筋预埋在所述第二拼接部分内；隔离板通过锚筋固定连接至第二拼接部分的第二拼接端；
剪力锁定销栓，所述剪力锁定销栓贯穿安装在第一销栓安装腔和第二销栓安装腔内。
2.根据权利要求1所述的自锁榫齿式预制混凝土构件，其特征在于，榫齿的轴线与第一拼接部分或第二拼接部分的表面夹角为0度。
3.根据权利要求1或2所述的自锁榫齿式预制混凝土构件，其特征在于，棱锥结构的榫齿的外表面与棱锥轴线夹角大于0度且小于60度，圆锥结构的榫齿的母线与圆锥轴线夹角大于0度且小于60度。
4.根据权利要求1所述的自锁榫齿式预制混凝土构件，其特征在于，所述剪力锁定销栓为圆柱体结构、棱柱体结构、圆锥体结构和棱锥体结构中的一种。
5.根据权利要求1、2或4任一项所述的自锁榫齿式预制混凝土构件，其特征在于，剪力锁定销栓的数量为两个或两个以上，第一销栓安装腔和第二销栓安装腔的数量与剪力锁定销栓的数量对应。
6.根据权利要求3所述的自锁榫齿式预制混凝土构件，其特征在于，剪力锁定销栓的数量为两个或两个以上，第一销栓安装腔和第二销栓安装腔的数量与剪力锁定销栓的数量对应。
7.权利要求1-6任一项所述的自锁榫齿式预制混凝土构件的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将用于成型第一拼接部分和第二拼接部分的模具连接为整体；
步骤2，在第一拼接端与第二拼接端形成的拼接缝位置设置隔离板，隔离板贯穿整个拼接缝；
步骤3，将剪力锁定销栓贯穿安装在隔离板与第二拼接部分销栓安装腔对应的位置设有的销栓孔内；然后在锁定销栓外表面涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜，并固定在隔离钢板上相应的销栓孔内；
步骤4，在模具内浇筑混凝土，待预制混凝土拼接构件混凝土养护结束构件变形稳定后，卸除剪力锁定销栓。
8.根据权利要求7所述的自锁榫齿式预制混凝土构件的制备方法，其特征在于，在步骤2中，隔离板未设置锚筋的一侧涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜。
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